【文章內(nèi)容簡介】 ......................................................58 西南大學(xué)育才學(xué)院機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 4 前言 機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計是在完成機(jī)械設(shè)計課程學(xué)習(xí)后，一次重要的實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。是高等工科院校大多數(shù)專業(yè)學(xué)生第一次較全面的設(shè)計能力訓(xùn)練，也是對機(jī)械設(shè)計課程的全面復(fù)習(xí)和實踐。其目的是培養(yǎng)理論聯(lián)系實際的設(shè)計 思想，訓(xùn)練綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計和有關(guān)先修課程的理論，結(jié)合生產(chǎn)實際分析和解決工程實際問題的能力，鞏固、加深和擴(kuò)展有關(guān)機(jī)械設(shè)計方面的知識。 據(jù)具體任務(wù)，完成了輸送系統(tǒng)的減速器設(shè)計。設(shè)計內(nèi)容包括傳動系統(tǒng)總體方案的確定，傳動系統(tǒng)的設(shè)計，重要零件的設(shè)計計算，以及箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計和一些輔助零件的設(shè)計，使自己對機(jī)械設(shè)計課程內(nèi)容有了更深刻的認(rèn)識。初步掌握了機(jī)械設(shè)計的一般過程，訓(xùn)練了繪圖能力以及應(yīng)用 AutoCAD 的能力 機(jī)械設(shè)計綜合課程設(shè)計是對我們一個學(xué)年內(nèi)學(xué)習(xí)狀況的考察，也是鍛煉同學(xué)自主創(chuàng)新、設(shè)計及思考的一項課題。 本次機(jī)械設(shè)計 課程設(shè)計的主題為“二級齒輪減速器”，在設(shè)計過程中涉及到了很多在過去的一年中我們所學(xué)到的知識，例如齒輪、軸和與它們相關(guān)的知識。這次是我們第一次接觸實際進(jìn)行設(shè)計，相信無論對于我們知識的強(qiáng)化還是創(chuàng)新能力、思考能力都是一次鍛煉和挑戰(zhàn)。 綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)、機(jī)械制造基礎(chǔ)的知識和繪圖技能，完成傳動裝置的測繪與分析，通過這一過程全面了解一個機(jī)械產(chǎn)品所涉及的結(jié)構(gòu)、強(qiáng)度、制造、裝配以及表達(dá)等方面的知識，培養(yǎng)綜合分析、實際解決工程問題的能力。 西南大學(xué)育才學(xué)院機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 5 設(shè)計任務(wù)書 姓名 岑宜康 專業(yè)班級 20xx 級機(jī)械設(shè)計制造及其自動化一班 Ⅰ 設(shè)計題目 ： 設(shè)計 帶式運(yùn)輸機(jī) 的 傳動裝 置 傳動 Ⅱ 原始數(shù)據(jù) ： 數(shù)據(jù)編號 1 2 3 4 5 運(yùn)輸帶工作拉力 F/N 1100 1150 1200 1250 1300 運(yùn)輸帶工作速度 v/(m/s) 卷筒直徑 D/mm 250 260 270 240 250 Ⅲ 工作條件 ： 1. 連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)。 2. 載荷平穩(wěn)。 3. 空載起動。 4. 試用期 8 年。 5. 小批量生產(chǎn)。 6. 兩班制工作。 7. 運(yùn)輸帶速度允許誤差為 177。 5%。 Ⅳ 設(shè)計工作量 ： 1. 減速器裝配圖一張。（ 1 號或 0 號圖紙）。 2. 零件工作圖 2 張（按 1:1 比例繪制）。 3. 設(shè)計說明書一份。 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 西南大學(xué)育才學(xué)院機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 6 設(shè)計內(nèi)容 設(shè)計數(shù)據(jù) 第 1 組數(shù)據(jù) ： 運(yùn)送帶工作拉力 F/N 1100 。 運(yùn)輸帶工作速度 v/(m/s) 。 卷筒直徑 D/mm 250 。 傳動方案 比較與分析 名稱 運(yùn)動簡圖 推薦傳動比 缺點及其應(yīng)用 轉(zhuǎn)開式 i=8~40 應(yīng)用廣泛、結(jié)構(gòu)簡單，高速級常用斜齒。齒輪相對軸承不對稱，齒向載荷分布不均，故要求高速級小齒輪遠(yuǎn)離輸入端，軸應(yīng)有較大剛性 分流式 i=8~40 高速級常用斜齒，一側(cè)左旋，一側(cè)右旋。齒輪對稱布置，齒向載荷分布均勻，兩軸承受載均勻。結(jié)構(gòu)復(fù)雜，常用于大功率變載荷場合 同軸式 i=8~40 箱體長度較小，但軸向尺寸較大。輸入輸出軸同軸線，布置較合理。中間軸較長，剛性差，齒向載荷分布不均，且高速級齒輪承載能力難于充分利用 第一組數(shù)據(jù) 西南大學(xué)育才學(xué)院機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 7 圓錐齒輪 i=8~40 應(yīng)用場合與單級圓錐齒輪減速器相同。錐齒輪在高速級，可減小錐齒輪尺寸，避免加工困難；小錐齒輪軸常懸臂布置，在高速級可減小其受力 傳動方案 擬定 題目要求設(shè)計 帶式輸送機(jī)傳動裝置，根據(jù)給出的數(shù)據(jù)和工作條件，采用 二級 展開式圓柱齒輪減速器 ， 高速級為斜齒，低速級為直齒 為了提高高速軸的剛度，應(yīng)是齒輪遠(yuǎn)離輸入端，為了便于 浸油 潤滑，軸需水平排放。 該方案的優(yōu)缺點： 優(yōu)點 ： 瞬時傳動比恒定、工作平穩(wěn)、傳動準(zhǔn)確可靠 ， 徑向尺寸小，結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，節(jié)約材料。軸向尺寸大，要求兩級傳動中心距相同。減速器橫向尺寸較小，兩大吃論浸油深度可以大致相同。 缺點 ： 減速器軸向尺寸及重量較大；高級齒輪的承載能力不能充分利用；中間軸承潤滑困難；中間軸較長，剛度差；僅能有一個輸入和輸出端，限制了傳動布置的靈活性。 總體來講，該傳動方案滿足工作機(jī)的性能要求，適應(yīng)工作條件、工作可靠，此外還結(jié)構(gòu)簡單、尺寸緊湊、成本低傳動效率高。 傳動方案簡圖 二級直圓柱齒輪減速器。 高速級為斜齒， 低速級為直齒 。 西南大學(xué)育才學(xué)院機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 8 比較與 選擇 原動機(jī)類型 比較 類型 功率 驅(qū)動效率 調(diào)速性能 結(jié)構(gòu)尺寸 對環(huán)境影響 其他 電動機(jī) 較大 高 好 較大 小 與被驅(qū)動的工作機(jī)機(jī)械連接簡單，其種類型號較多，并有各自運(yùn)行特點?？梢詽M足不同類型的機(jī)械工作要求 。但是必須具備相應(yīng)的電源。 液壓馬達(dá) 大 較高 好 小 較大 必須 有高壓油的供應(yīng)系統(tǒng)，液壓系統(tǒng)的裝配和制造精度較高，否則影響機(jī)械工作。 氣動馬達(dá) 小 較低 好 較小 小 空氣作為工作介質(zhì)，容易獲得。氣動馬達(dá)動作迅速，反應(yīng)靈敏，維護(hù)簡單，成本低。但是其穩(wěn)定性較差 ，氣動系統(tǒng)噪音大，只適合小型或輕型工作機(jī)械。 內(nèi)燃機(jī) 很大 低 差 大 大 功率范圍寬，操作簡單，啟動迅速，便于移動。多用于大型機(jī)械，主要缺點是于汽油或柴油為燃料，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對環(huán)境一定影響。 傳動裝置 的比較 原動機(jī)的類型：電動機(jī) 西南大學(xué)育才學(xué)院機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 9 帶傳動 大小不同的兩個帶輪，輪軸線在同一直線上，皮帶連接兩輪，主動帶輪帶動從動帶輪運(yùn)動。 摩擦傳動： 當(dāng)主動輪轉(zhuǎn)動時，由于帶和帶輪間的摩擦力，便拖動從動輪一起轉(zhuǎn)動，并傳遞動力（平帶和Ｖ帶傳動）。 嚙合傳動： 當(dāng)主動輪轉(zhuǎn)動時，由于帶和帶輪間的嚙合，便拖動從動輪一起轉(zhuǎn)動，并傳遞動力（同步帶傳動）。 優(yōu)點： 運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、噪聲小并有吸振、緩沖作用；具有過載保護(hù)作用；結(jié)構(gòu)簡單，制造，安裝及維護(hù)均較方便。 缺點： 效率低（一般平帶傳動 ；V 帶傳動 ）；外形尺寸大，帶的壽命較短；不宜用于易燃易爆場合；不能保證準(zhǔn)確的傳動比。 鏈傳動 鏈傳動由主動鏈輪、從動鏈輪和繞在兩輪上的一條閉合鏈條所組成 靠鏈條與鏈輪齒之間的嚙合來傳遞運(yùn)動和動力。 優(yōu)點： 鏈傳動結(jié)構(gòu)緊湊；作用在軸上的載荷小；承載能力較大；效率較高（一般可達(dá) 96％ ?97％）；能保持準(zhǔn)確的平均傳動比等優(yōu)點； 缺點： 鏈傳動對安裝精度要求較高；工作時有振動和沖擊；瞬時速度不均勻等現(xiàn)象。 齒輪傳動 兩個相嚙合的齒輪。 利用輪齒間的相互嚙合傳遞運(yùn)動和動力。 優(yōu)點： 齒輪傳動具有傳遞速度和功率的范圍廣；傳動比穩(wěn)定，傳動效率高；工作可靠，使用壽命長；結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點。適用于平行軸、相交軸和交錯軸 之間的傳動。 缺點： 有些齒輪制作復(fù)雜，成本高；但同時也受到環(huán)境因素的限制，不適合遠(yuǎn)距離的傳動。 液壓傳動 由油或者其他液體，和不同大小容器，及其他部分連接組成。 利用也在不同容積的容器中流動，而改變其運(yùn)動速度。 優(yōu)點 ：減速效果好，噪音低，安全無污染。結(jié)構(gòu)相對簡單，制作方便。 缺點 ：不適合運(yùn)動速度較大的場合，同時受到應(yīng)用范圍的限制。并且不能準(zhǔn)確的改變速度的對應(yīng)值。 各主要部件的選擇 部件 因素 選擇 斜、直齒輪 球軸承 彈性聯(lián)軸器 螺紋連接 西南大學(xué)育才學(xué)院機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 10 動力源 電動機(jī) 齒輪 斜齒傳動平穩(wěn) 高速級做成斜齒， 低速級做成直齒 軸承 此減 速器軸承所受軸向力不大 球軸承 聯(lián)軸器 結(jié)構(gòu)簡單，耐久性好 彈性聯(lián)軸器 緊固件 安全可靠， 拆裝方便 螺紋連接 西南大學(xué)育才學(xué)院機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 11 電動機(jī)功率的選擇 根據(jù)機(jī)械設(shè)備的負(fù)載性質(zhì)選擇電功類型 一般調(diào)速要求不高的生產(chǎn)機(jī)械應(yīng)優(yōu)先選用交流電動機(jī)，長期穩(wěn)定工作的設(shè)備，一般選用籠 型三相異步電動機(jī)。 起動，制動較頻繁及起動轉(zhuǎn)矩要求較大的生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備選用繞線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)。 要求調(diào)速范圍大，調(diào)速平滑位置控制準(zhǔn)確，功率較大的機(jī)械設(shè)備多選用他勵直流電動機(jī)。 根據(jù)電動機(jī)的工作環(huán)境選擇電動機(jī)類型 電動機(jī)的工作環(huán)境不同，應(yīng)選擇不同的防護(hù)型式。 開啟電動機(jī)在定子兩側(cè)與端蓋上有較大通風(fēng)口，散熱條件好，價格便宜，但水氣、塵埃等雜物容易進(jìn)入，因此只在清潔、干燥的環(huán)境下使用。 因為本傳動的工作狀況是：載荷平穩(wěn)、單向旋轉(zhuǎn)。 所以選用常用的封閉式 Y（ IP44）系列的